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银耳(TremellafuciformisBerk),俗称白木耳,具有丰富的营养价值及广泛的药用价值。目前,国内外关于银耳的研究多集中于栽培技术、加工、药用价值、病虫妨治等方面,而关于银耳遗传转化方面研究较少。本研究利用基因工程技术,建立了稳定的银耳遗传转化体系,为银耳的基因改良和以银耳作为生物反应器生产有价值的外源蛋白提供了技术平台。
本研究以银耳酵母状分生孢子(芽孢)为研究对象,应用双载体共转化法建立银耳的遗传转化体系。由于银耳对潮霉素较为敏感(Tr01为50μg/mL),且其本身不含有绿色荧光蛋白基因,所以本研究采用的双质粒分别为:pAN7.1(携带潮霉素抗性选择标记基因hph,构巢曲霉gpd启动子);pBluescript-GFP(含绿色荧光蛋白报告基因gfp,双孢蘑菇gpd启动子)。
本研究主要内容及结果如下:
1、建立了银耳原生质体制备及再生系统
对0.6mol/L蔗糖、0.6mol/L甘露醇、0.6mol/L氯化钠、0.6mol/L硫酸镁、0.6mol/L氯化钾,lmol/L山梨醇6种稳渗,1.O%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%等5个酶(广东省微生物所去壁酶Lywallzyme)浓度进行了原生质体释放对比实验。同时进行了原生质体在上述几种稳渗剂再生培养基上再生率的统计实验,以及对比了涂布法与夹层法两种培养方法的原生质体再生率。
结果表明:以72h菌龄液体芽孢培养物为材料,在0.6mol/LMgS04配制的1.5%酶液中,32℃酶解3h,原生质体产量最高达2.0×108个/mL。采用夹层培养法(下层培养基琼脂含量为2%,上层为0.8%),在0.6mol/L蔗糖再生培养基上再生率最高达17%。
2、建立了银耳原生质体的转化体系
进行了PEG4000不同浓度(25%、40%、60%)对转化率的影响实验,结果表明25%最佳。具体转化条件:原生质体浓度1×108个/mL,25%的PEG4000,双质粒各1μg。
3、建立了银耳芽孢完整细胞的转化体系
对电击缓冲液种类,电击电压进行了优化选择,确定最佳实验条件:STM(10mmol/L,Tris-HCl,pH7.5,270mmol/L蔗糖,lmmol/LMgCl2)缓冲液,细胞浓度为l×108个/mL,电击电压10kv/cm,电容25μF,电击时间4ms,双质粒各5μg。
4、Southern杂交分析
Southem杂交分析结果表明,pAN7.1质粒单转化率分别为4个/[tgDNA(PEG法)和0.6个/μgDNA(电击法)。本实验中未筛选到共转化子。
5、转化子后代稳定性研究
pAN7.1的转化子在无选择压力的情况下继代5次仍具有潮霉素抗性,初步表明其外源基因能在后代中稳定遗传。